史尚渝:黄土高原气象干旱时空变化及其对植被的影响论文

史尚渝:黄土高原气象干旱时空变化及其对植被的影响论文

本文主要研究内容

作者史尚渝(2019)在《黄土高原气象干旱时空变化及其对植被的影响》一文中研究指出:干旱是影响社会经济系统和自然生态系统的重要气象灾害,了解干旱变化特征对于指导农业生产和植被建设具有重要意义。黄土高原是典型的生态脆弱区域,植被建设是区域生态恢复的重要举措,而植被生长与干旱变化之间存在着复杂的响应机制,不同环境中干旱对植被生长的影响不同,同时植被变化也会影响区域气候,进而对干旱变化产生反馈作用。本研究基于黄土高原83个地面气象站的降水、气温、日照、风速等数据,计算了黄土高原2000—2016年的标准化降水蒸散发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)分析干旱的时空变化特征;并使用(Rotational empirical orthogonalmatrix,REOF)分析黄土高原的干旱特征分区;使用SPEI结合对应时段的归一化植被指数(Normal Difference Vegetation Index,NDVI),分析不同情况下植被生长对干旱变化的响应规律;同时评估了黄土高原植被的干旱脆弱性。主要研究结果有:1.研究时段内黄土高原整体呈湿润化趋势,SPEI呈增加趋势的面积达76.79%,其中显著增加的面积约为10.53%,集中分布在六盘山和白于山区。秋季和冬季SPEI变化趋势的空间分布与年变化趋势空间分布一致性好。年均SPEI和各季节SPEI均为增加趋势,其中年均SPEI的趋势率为0.18/10a,各个季节中,夏季SPEI趋势率高达0.27/10a,表明黄土高原夏季湿润化趋势最为明显。黄土高原的干旱事件主要为轻度干旱和中度干旱,且两者的年发生频次均呈降低趋势,趋势率分别为-0.35次/10a和-0.18/10a。2.使用旋转经验可将黄土高原分为东南区、东北区、西北区和西南区。东南区春夏两季为湿润化趋势,秋冬两季为干旱化趋势,其余分区四季均为湿润化。各分区SPEI变化具有较好的一致性,东南区和东北区、西南区,以及东北区和西北区不同季节的SPEI变化均为显著正相关。各分区间气象要素和下垫面差异显著,其中降水量差异最大,高程次之,土地利用差异最小。3.生长季内,NDVI与SPEI均为正相关,相关性的年内变化为先增加后减小,4月份相关性最差,7月份最好,6—9月份的相关性均通过显著性检验。不同土地利用类型下的NDVI与SPEI呈显著正相关的面积比例在草灌类型下最大(62.54%),耕地次之(52.97%),而在森林类型下呈显著正相关的面积比例最小(25.62%)。不同地貌下,NDVI与SPEI在丘陵和低山地区的相关性最好,而在低位平原和高山的相关性较差。NDVI与SPEI的相关性与高程、湿润度以及温度的变化存在非线性响应关系,NDVI与SPEI显著正相关的区域面积比例随海拔的升高先增加后减小,最大值出现在在1500—2000 m范围内;随着湿润度的降低,NDVI与SPEI显著正相关的面积比例先呈增加趋势,在湿润度0.2—0.4范围达到最大(70.26%),在湿润度小于0.2的地区降低到36.13%;NDVI与SPEI显著正相关的面积在年积温低于2000 d·℃地区仅为17.92%,而在2000—3000d·℃地区达60.50%,年积温继续升高相关性有所下降。4.基于植被生长对干旱的响应规律,通过地理探测器结合层次分析法,对黄土高原植被干旱脆弱性进行评价发现:各因子对植被的干旱脆弱性影响排序为:湿润度>地貌>土地利用类型>高程>年积温。在黄土高原,植被干旱脆弱性评价结果主要为中脆弱性(30.13%)和高脆弱性(36.62%),整体空间分布特征为东南低,西北高。植被干旱脆弱性的决定因子主要为湿润度和地貌,所占的面积比例分别为69.97%和24.02%。2005—2015年间,黄土高原植被干旱脆弱性整体为降低趋势,发生变化的面积共计26.67万km~2,其中脆弱性升高的面积为7.64万km~2,降低的面积为18.96万km~2。

Abstract

gan han shi ying xiang she hui jing ji ji tong he zi ran sheng tai ji tong de chong yao qi xiang zai hai ,le jie gan han bian hua te zheng dui yu zhi dao nong ye sheng chan he zhi bei jian she ju you chong yao yi yi 。huang tu gao yuan shi dian xing de sheng tai cui ruo ou yu ,zhi bei jian she shi ou yu sheng tai hui fu de chong yao ju cuo ,er zhi bei sheng chang yu gan han bian hua zhi jian cun zai zhao fu za de xiang ying ji zhi ,bu tong huan jing zhong gan han dui zhi bei sheng chang de ying xiang bu tong ,tong shi zhi bei bian hua ye hui ying xiang ou yu qi hou ,jin er dui gan han bian hua chan sheng fan kui zuo yong 。ben yan jiu ji yu huang tu gao yuan 83ge de mian qi xiang zhan de jiang shui 、qi wen 、ri zhao 、feng su deng shu ju ,ji suan le huang tu gao yuan 2000—2016nian de biao zhun hua jiang shui zheng san fa zhi shu (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)fen xi gan han de shi kong bian hua te zheng ;bing shi yong (Rotational empirical orthogonalmatrix,REOF)fen xi huang tu gao yuan de gan han te zheng fen ou ;shi yong SPEIjie ge dui ying shi duan de gui yi hua zhi bei zhi shu (Normal Difference Vegetation Index,NDVI),fen xi bu tong qing kuang xia zhi bei sheng chang dui gan han bian hua de xiang ying gui lv ;tong shi ping gu le huang tu gao yuan zhi bei de gan han cui ruo xing 。zhu yao yan jiu jie guo you :1.yan jiu shi duan nei huang tu gao yuan zheng ti cheng shi run hua qu shi ,SPEIcheng zeng jia qu shi de mian ji da 76.79%,ji zhong xian zhe zeng jia de mian ji yao wei 10.53%,ji zhong fen bu zai liu pan shan he bai yu shan ou 。qiu ji he dong ji SPEIbian hua qu shi de kong jian fen bu yu nian bian hua qu shi kong jian fen bu yi zhi xing hao 。nian jun SPEIhe ge ji jie SPEIjun wei zeng jia qu shi ,ji zhong nian jun SPEIde qu shi lv wei 0.18/10a,ge ge ji jie zhong ,xia ji SPEIqu shi lv gao da 0.27/10a,biao ming huang tu gao yuan xia ji shi run hua qu shi zui wei ming xian 。huang tu gao yuan de gan han shi jian zhu yao wei qing du gan han he zhong du gan han ,ju liang zhe de nian fa sheng pin ci jun cheng jiang di qu shi ,qu shi lv fen bie wei -0.35ci /10ahe -0.18/10a。2.shi yong xuan zhuai jing yan ke jiang huang tu gao yuan fen wei dong na ou 、dong bei ou 、xi bei ou he xi na ou 。dong na ou chun xia liang ji wei shi run hua qu shi ,qiu dong liang ji wei gan han hua qu shi ,ji yu fen ou si ji jun wei shi run hua 。ge fen ou SPEIbian hua ju you jiao hao de yi zhi xing ,dong na ou he dong bei ou 、xi na ou ,yi ji dong bei ou he xi bei ou bu tong ji jie de SPEIbian hua jun wei xian zhe zheng xiang guan 。ge fen ou jian qi xiang yao su he xia dian mian cha yi xian zhe ,ji zhong jiang shui liang cha yi zui da ,gao cheng ci zhi ,tu de li yong cha yi zui xiao 。3.sheng chang ji nei ,NDVIyu SPEIjun wei zheng xiang guan ,xiang guan xing de nian nei bian hua wei xian zeng jia hou jian xiao ,4yue fen xiang guan xing zui cha ,7yue fen zui hao ,6—9yue fen de xiang guan xing jun tong guo xian zhe xing jian yan 。bu tong tu de li yong lei xing xia de NDVIyu SPEIcheng xian zhe zheng xiang guan de mian ji bi li zai cao guan lei xing xia zui da (62.54%),geng de ci zhi (52.97%),er zai sen lin lei xing xia cheng xian zhe zheng xiang guan de mian ji bi li zui xiao (25.62%)。bu tong de mao xia ,NDVIyu SPEIzai qiu ling he di shan de ou de xiang guan xing zui hao ,er zai di wei ping yuan he gao shan de xiang guan xing jiao cha 。NDVIyu SPEIde xiang guan xing yu gao cheng 、shi run du yi ji wen du de bian hua cun zai fei xian xing xiang ying guan ji ,NDVIyu SPEIxian zhe zheng xiang guan de ou yu mian ji bi li sui hai ba de sheng gao xian zeng jia hou jian xiao ,zui da zhi chu xian zai zai 1500—2000 mfan wei nei ;sui zhao shi run du de jiang di ,NDVIyu SPEIxian zhe zheng xiang guan de mian ji bi li xian cheng zeng jia qu shi ,zai shi run du 0.2—0.4fan wei da dao zui da (70.26%),zai shi run du xiao yu 0.2de de ou jiang di dao 36.13%;NDVIyu SPEIxian zhe zheng xiang guan de mian ji zai nian ji wen di yu 2000 d·℃de ou jin wei 17.92%,er zai 2000—3000d·℃de ou da 60.50%,nian ji wen ji xu sheng gao xiang guan xing you suo xia jiang 。4.ji yu zhi bei sheng chang dui gan han de xiang ying gui lv ,tong guo de li tan ce qi jie ge ceng ci fen xi fa ,dui huang tu gao yuan zhi bei gan han cui ruo xing jin hang ping jia fa xian :ge yin zi dui zhi bei de gan han cui ruo xing ying xiang pai xu wei :shi run du >de mao >tu de li yong lei xing >gao cheng >nian ji wen 。zai huang tu gao yuan ,zhi bei gan han cui ruo xing ping jia jie guo zhu yao wei zhong cui ruo xing (30.13%)he gao cui ruo xing (36.62%),zheng ti kong jian fen bu te zheng wei dong na di ,xi bei gao 。zhi bei gan han cui ruo xing de jue ding yin zi zhu yao wei shi run du he de mao ,suo zhan de mian ji bi li fen bie wei 69.97%he 24.02%。2005—2015nian jian ,huang tu gao yuan zhi bei gan han cui ruo xing zheng ti wei jiang di qu shi ,fa sheng bian hua de mian ji gong ji 26.67mo km~2,ji zhong cui ruo xing sheng gao de mian ji wei 7.64mo km~2,jiang di de mian ji wei 18.96mo km~2。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)的史尚渝,发表于刊物中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)2019-08-19论文,是一篇关于黄土高原论文,气象干旱论文,干旱变化论文,植被指数论文,脆弱性评价论文,中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)2019-08-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)2019-08-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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